巧找等效分子式 速解疑难化学题

郑森林 陈桉 张伟 杨惠玲

〔关键词〕 化学教学；等效分子式；质量变

化；质量分数

〔中图分类号〕 G633.8

〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004—0463（2012）

12—0085—０1

将物质的分子式巧妙改写成等效分子式（不一定真实存在）,利用其中特殊的量的关系， 在解答一些化学疑难题时可达到事半功倍的效果。下面结合实例谈谈该方法的应用。

一、 确定化学反应前后溶液质量变化

例1将一定质量的有机物充分燃烧的产物通入足量的石灰水中,完全吸收后经过滤、干燥,得到20g沉淀,滤液质量比原石灰水减少5.8g。该有机物可能是()

A.乙烯B.乙二醇

C.乙醇D.丙三醇

解析：将Ca(OH)2改写成CaO·H2O，则其溶液可看作由CaO和H2O 组成,将CaCO3 改写成CaO·CO2，则其沉淀可看作由CaO和CO2组成。根据题意，将有机物充分燃烧的产物CO2 和H2O 通入足量的石灰水中，完全吸收后将沉淀过滤，滤液质量的变化可理解为：增加是吸收了燃烧产物中的H2O，减少是析出了CaO沉淀。而析出CaO 的质量减去吸收H2O 的质量等于5.8g，依CaCO3 ～ CaO的关系可知：CaO质量为11.2g，吸收H2O的质量为5.4g，即0.3mol。故n(C)∶n (H) =0.2∶0.6=1∶3。答案选B和C。

二、确定化学反应前后固体质量变化

例2某温度下，下列物质wg在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应，固体的质量增加wg。符合题意的是（）

①H2②CO③CO和H2的混合气④HCHO⑤CH3COOH⑥HO—CH2—CH2—OH

A．均不符合B．只有①②③

C．只有④⑤D．全部符合

解析:将CO2 的分子式改写成CO·■O2，则2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3+O2的反应可表述为： Na2O2+CO=Na2CO3…⑴

由反应⑴知：Na2O2增重的质量实际是CO2中的“CO”的质量。

将H2O的分子式改写成H2·■O2，则2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2的反应可表述为：Na2O2+H2=2NaOH… ⑵

由反应⑵知Na2O2增重的质量实际是H2O中的“H2”的质量。

因此，依据⑴、⑵可以看出，凡分子组成符合〔（CO）m·（H2）n〕（m、n为大于等于零的正整数 ）的物质，wg该物质在O2中完全燃烧，将其产物（CO2和水蒸气）通过足量的Na2O2后，固体增重必为wg。题中①②③肯定符合题意，将④HCHO改写为〔（CO）·（H2）〕符合题意，将⑤CH3COOH改写为〔（CO）2·（H2）2〕符合题意，将 ⑥HO—CH2—CH2—OH改写为〔（CO）2·（H2）3〕也符合题意，故答案选D。

三、计算混和物中组成元素的质量分数

例3已知由NaHS、MgSO4 、NaHSO4组成的混和物，硫元素的质量分数为a%，则混和物中氧元素的质量分数为（）

A.a%B.2a%

C.1－1.75a%D.1－0.75a%

解析：混和物由Na、H、S 、Mg、O五种元素组成，题中仅知道硫元素的质量分数，要计算氧元素的质量分数，有些条件不足。但从质量角度考虑，一个钠原子与一个氢原子的质量之和等于一个镁原子的质量，可将NaHS改写为MgS，将NaHSO4改写为MgSO4，则原混和物相当于MgS、MgSO4两种物质混合，由Mg、S、O三中元素组成，且Mg与S个数比为1︰1，由硫元素的质量分数为a%可算出镁元素的质量分数为0.75a%，则氧元素的质量分数为：1－a%－0.75a%＝1－1.75a%。答案选C。

四、计算有机物燃烧消耗氧气的量

例4有乙醛蒸气与乙炔气体的混和气体a升，当其完全燃烧时，消耗相同状况下氧气的体积为（）

A.2aB. 2.5a

C.3aD.无法计算

解析：将CH3CHO分子式拆开，写出等效分子式C2H2（H2O），当其燃烧时，H2O不消耗O2。则本题a升混和气体燃烧消耗的O2量相当于a升乙炔的耗氧量。故答案选B。

编辑：张昀